CN101318260B - 激光焊接头吹保护气装置 - Google Patents

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Abstract

一种激光焊接头吹保护气装置，包括：将该吹保护气装置连接在激光焊接头上的一喷嘴连接腔，该吹保护气装置还包括：固定在喷嘴连接腔内的一锥套和一激光束的喷嘴，其中，喷嘴连接腔设有与外界贯通的进气口，并在喷嘴连接腔与锥套之间设有可调整大小的一狭缝，喷嘴位于锥套的下方，气体从进气口进入后，通过狭缝后向下进入喷嘴喷射到待焊接位置。本发明的吹保护气装置通过在喷嘴连接腔与喷嘴之间设有狭缝，保护气通过该狭缝直接从激光束喷嘴口出气，而不是通过保护气管四周往中间侧吹，保护气直接向下吹到焊接位，不仅可冷却焊缝，防止焊缝氧化，而且减少焊接飞溅物对聚焦镜片的损伤；且只有激光束的喷嘴周围没有其他障碍物，从而增加焊接头的焊接范围。

Description

激光焊接头吹保护气装置 
【技术领域】
本发明涉及一种用于大功率激光焊接头内的吹保护气装置，该吹保护气装置减少了焊接飞溅物质对镜片的损伤。 
【背景技术】
在日常激光焊接生产中，要想焊接出满意的焊缝往往需要对焊接区域进行保护，比较说CO2气体保护焊、埋弧焊等，大功率激光焊接也如此。 
图1是现有激光焊接的示意图，激光束10穿过聚焦镜11后对待焊接物进行焊接，并在焊接过程中，位于侧面的压缩空气腔体12内的压缩空气13进行侧吹，防止在焊接的过程中的飞溅物20继续上升，以击损聚焦镜11。 
如图1，激光焊接过程中，需要从焊接头的侧面或周围喷射出惰性气体到焊接位置，避免焊缝在冷却的过程中被氧化，故需要在激光焊接头上设置一种吹保护气装置。该吹保护气装置包括固定在焊接头上的保护气腔体30、与该保护气腔体30连接的三个吹气管31，吹气管31的端部设有出口32，激光束10在三吹气管31的出口32之间进行焊接，并在保护气腔体30的一侧开设有保护气入口33。焊接时，保护气40从该入口33内吹入后，分别进入三吹气管31后，从出口 32射出到焊接位，从而避免焊缝在冷却过程中被氧化。 
但是此种结构存在着一些缺陷，由于激光束10在三个吹气管31之间，吹气管31所占的空间比较大，当焊接头在移动焊接时，吹气管31与中心焊接位之间的区域因被吹气管31所阻碍而不能焊接，或者在这些狭小工件的焊接生产时，容易和工装等相撞，从而造成事故。同时，当焊接反射强的金属时飞濺物质四射，尽管有侧面的压缩空气13进行侧吹防止飞濺物继续上升，但是仍有一部份沿着激光束的路径濺到聚焦镜11上，造成镜片过早失效。 
【发明内容】
本发明所欲解决的技术问题在于提供一种保护气直接从激光束喷嘴出气、同时能增加焊接头的焊接范围、防止焊接飞溅物对镜片产生损伤的激光焊接头吹保护气装置。 
本发明所采用的技术方案在于提供一种激光焊接头吹保护气装置，包括：将该吹保护气装置连接在激光焊接头上的一喷嘴连接腔，该吹保护气装置还包括：固定在喷嘴连接腔内的一锥套和一激光束的喷嘴，其中，喷嘴连接腔设有与外界贯通的进气口，并在喷嘴连接腔与锥套之间设有可调整大小的一狭缝，喷嘴位于锥套的下方，气体从进气口进入后，通过狭缝后向下进入喷嘴喷射到待焊接位置，所述喷嘴连接腔与锥套通过螺纹连接，所述狭缝的截面大小通过调节所述锥套的螺纹与所述喷嘴连接腔之间的深度来实现。 
本发明的吹保护气装置通过在喷嘴连接腔与喷嘴之间设有狭缝，保护气通过该狭缝直接从激光束喷嘴口出气，而不是通过保护气管四周往中间侧吹，保护气直接向下吹到焊接位，不仅可冷却焊缝，防止焊缝氧化，而且减少焊接飞溅物对聚焦镜片的损伤；且只有激光束的 喷嘴周围没有其他障碍物，从而增加焊接头的焊接范围。 
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。 
图1为现有激光焊接头吹保护气装置的工作示意图； 
图2为本发明激光焊接头吹保护气装置的工作示意图； 
图3为图2所示吹保护气装置的立体图； 
图4为图3所示吹保护气装置的前视图； 
图5为图4所示吹保护气装置在A-A方向剖视图。 
【具体实施方式】
如图2，图2为本发明激光焊接头吹保护气装置的工作示意图，本激光焊接头内主要包括：反射或折射激光束10的聚焦镜20、压缩空气腔30、以及吹保护气装置40，其中，压缩空气腔30位于激光束10路径的侧面，通过该压缩空气腔30侧吹压缩空气31，防止焊接过程中产生的飞溅物51继续上升而击损聚焦镜20。激光束10通过聚焦镜20后进入吹保护气装置40后，直接焊接待焊接件50。 
如图2至图5，为本发明吹保护气装置的结构示意图，所述吹保护气装置40用于向激光焊接头内喷射惰性气体等保护气体60到焊接位，以防止焊缝在冷却的过程被氧化，而产生缺陷，本吹保护气装置40包括：将该吹保护气装置40连接在激光焊接头上的一喷嘴连接腔41，固定在喷嘴连接腔41内的一锥套42和一激光束的喷嘴43。 
其中，喷嘴连接腔41设有与外界贯通的进气口411。 
其中，锥套42位于喷嘴连接腔41的内部，且锥套42通过螺纹421与喷嘴连接腔41啮合配合，并在喷嘴连接腔41与锥套42之间设有一狭缝44，该狭缝44位于锥套42的下端部，狭缝44的截面大大小调整，即通过锥套42的螺纹421与喷嘴连接腔41之间的深度，从而调整狭缝44截面的大小。 
保护气体60从进气口411进入后，通过狭缝44后向下进入喷嘴43喷射到待焊接位置50，并通过调整狭缝44的截面大小，来控制进入狭缝44的保护气体60的浓度。 
其中，喷嘴43的部分位于喷嘴连接腔41内，另一部分露出喷嘴连接腔41，并通过一压环45将喷嘴43固定在喷嘴连接腔41上，位于喷嘴连接腔41内的喷嘴43通过螺纹431与喷嘴连接腔41啮合，以便调整喷嘴43在喷嘴连接腔41内的深度。由于喷嘴43位于待焊接位置50的上方，为了保证保护气体60喷射到待焊接位置50上起到良好的保护作用，喷嘴43相对被焊接位置50的高度能够通过螺纹431进行调整，因为喷嘴43相对焦点的距离非常关键，过高或者过低都不能很好的保护焊缝。 
本喷嘴43也是激光束10通过的喷嘴43，激光束10通过该喷嘴43对待焊接件50进行焊接，由于喷嘴43的体积本来就很小，且喷嘴43的附近也没有阻碍物阻止焊接头的移动焊接，增加焊接头的焊接范围。 
焊接时，激光束10从聚焦镜20折射或反射进入吹保护气装置40的喷嘴43内，并到达待焊接件50；同时位于焊接头侧边的压缩空气腔体30向焊接头内侧吹压缩空气31，防止焊接过程中产生的飞溅 物51继续上升而击损聚焦镜20；在此同时，惰性气体等保护气体60通过吹保护气装置40的直接向下进入喷嘴43，具体路径为：保护气体60通过喷嘴连接腔41的进气口411进入吹保护气装置40后，通过喷嘴连接腔41与锥套42之间的狭缝44后，进入喷嘴43，即待焊接件50吹保护气体60，从而可避免焊缝在冷却的过程中被氧化，而对待焊接件50的品质产生影像。 
在焊接过程中，待焊接件50的飞溅物51向喷嘴43往上溅入，或者待焊接件50是反射强的金属时，飞溅物51更容易四射，尽管侧面的压缩空气31进行侧吹防止飞溅物51继续上升，但仍有一部分沿着激光束的路径溅到聚焦镜20上，对聚焦镜20造成损伤。 
故通过由狭缝44向喷嘴43吹保护气体60，该保护气体60不仅可冷却焊缝，而且由于保护气体60的路径与激光束10的路径都是向下的，即保护气体60的运动方向是向下的，飞溅物51的运动方向是向上的，故流动的保护气体60与飞溅物51的运动方向相反，并在喷嘴43内相遇，从而保护气体60改变绝大不分飞溅物51的运动方向，使飞溅物51不会向上溅射到聚焦镜20上，而是向四周飞溅，即使有小部分的飞溅物51能往上运动，喷嘴连接腔41上面的压缩空气31也能将飞溅物51吹向其他方向。 
本发明的吹保护气装置通过在喷嘴连接腔与喷嘴之间设有狭缝，保护气通过该狭缝直接从激光束喷嘴口出气，而不是通过保护气管四周往中间侧吹，保护气直接向下吹到焊接位，不仅可冷却焊缝，防止焊缝氧化，而且减少焊接飞溅物对聚焦镜片的损伤；且只有激光束的喷嘴周围没有其他障碍物，从而增加焊接头的焊接范围。 

Claims (3)

1.一种激光焊接头吹保护气装置，包括：将该吹保护气装置连接在激光焊接头上的一喷嘴连接腔，该吹保护气装置还包括：固定在喷嘴连接腔内的一锥套和一激光束的喷嘴，其中，喷嘴连接腔设有与外界贯通的进气口，并在喷嘴连接腔与锥套之间设有一狭缝，喷嘴位于锥套的下方，气体从进气口进入后，通过狭缝后向下进入喷嘴喷射到待焊接位置，其特征在于：所述喷嘴连接腔与锥套通过螺纹连接，所述狭缝的截面大小通过调节所述锥套的螺纹与所述喷嘴连接腔之间的深度来实现。
2.如权利要求1所述的激光焊接头吹保护气装置，其特征在于：所述喷嘴通过螺纹调整喷嘴与被焊接处的相对高度。
3.如权利要求1所述的激光焊接头吹保护气装置，其特征在于：还包括固定喷嘴在喷嘴连接腔上的一压环。
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